Soluciones de almacenamiento de energía para islas y zonas remotas: ¡di adiós a los generadores diésel!
2025-04-10
Los sistemas de almacenamiento de energía fuera de la red están reemplazando a los generadores diésel y se están convirtiendo en una nueva tendencia en el suministro energético para zonas remotas e islas. En comparación con los generadores diésel tradicionales, los sistemas de almacenamiento de energía fuera de la red han ido ganando terreno en el mercado gracias a sus ventajas de ser limpios, eficientes y silenciosos.
Ventajas tecnológicas de los sistemas de almacenamiento de energía
Estos sistemas de almacenamiento suelen utilizar tecnologías de baterías avanzadas, como baterías de ion de litio o de sodio-azufre, capaces de proporcionar energía estable y continua a cargas críticas en caso de cortes de suministro o falta de acceso a la red eléctrica. No solo reducen considerablemente la dependencia de los combustibles fósiles, sino que también disminuyen significativamente la contaminación acústica y las emisiones de gases de efecto invernadero, contribuyendo así a la protección del medio ambiente.
Microrredes Insulares: Motor del Desarrollo Sostenible
La prosperidad del turismo en las islas está estrechamente ligada a un suministro eléctrico estable, y el crecimiento de la economía insular exige mayores niveles de fiabilidad energética. Para hacer frente a este desafío, muchos países han implementado políticas que fomentan la construcción de microrredes en las islas.
● Componentes clave de las microrredes insulares
Como un sistema eléctrico diseñado específicamente para el entorno insular, la microrred insular se compone de elementos esenciales como fuentes de energía distribuidas, cargas eléctricas, sistemas de almacenamiento de energía y dispositivos de monitoreo y protección del sistema. No solo cuenta con funciones completas de generación, transmisión y distribución de energía, sino que también permite múltiples operaciones como generación, consumo, almacenamiento, regulación y protección eléctrica. Su objetivo es construir un nuevo sistema energético y crear islas ecológicas de bajas emisiones de carbono que respondan tanto a las necesidades energéticas del turismo como al desarrollo económico local.
● Principios operativos de los sistemas de microrredes
La microrred, un modelo de sistema eléctrico pequeño, permite la autogeneración fuera de la red y el consumo local, siendo especialmente adecuada para áreas como islas y zonas remotas donde los grandes sistemas eléctricos no llegan con facilidad. Puede garantizar eficazmente el suministro eléctrico en estas zonas locales y proporcionar un apoyo energético estable para el turismo insular y el desarrollo económico.
Su valor único radica en su capacidad para generar y consumir electricidad de manera autónoma, ser compatible con las grandes redes eléctricas y promover conjuntamente la plena utilización de la energía distribuida renovable. Este sistema puede conectarse a la red eléctrica externa, pero también puede operar de manera independiente, fuera de la red, convirtiéndose en una parte indispensable de las redes inteligentes. Sin embargo, para las microrredes insulares, la incorporación de sistemas de almacenamiento de energía es especialmente importante.
Las microrredes se basan principalmente en fuentes de energía distribuidas, y responden de manera flexible a los cambios de carga mediante un ajuste preciso de los sistemas de almacenamiento de energía y los dispositivos de control. La intervención de los sistemas de almacenamiento de energía no solo reduce eficazmente el fenómeno del desaprovechamiento de la energía eólica y solar, sino que también otorga a las microrredes características distintivas de los nuevos sistemas energéticos. Esto hace que las microrredes sean más flexibles, estables y confiables en su funcionamiento, resolviendo adecuadamente el problema del desequilibrio fuente-carga cuando las energías renovables se conectan a la red, logrando el consumo local de la nueva energía y promoviendo el desarrollo armónico y coordinado de la "fuente, red y carga". Al mismo tiempo, esta tecnología también proporciona una sólida garantía energética para las áreas insulares, asegurando las necesidades de suministro eléctrico de "suministro continuo de energía" y "buena utilización de la electricidad".
Estudio de caso 1: Microrred híbrida de la isla Cheniushan
La energía eólica, fotovoltaica y el almacenamiento se complementan en la isla Cheniushan para mejorar la fiabilidad del suministro eléctrico en la isla.
● Configuración técnica
Para islas con entornos de consumo eléctrico complejos, la isla Cheniushan ha construido una microrred híbrida inteligente AC/DC de prueba. Basada en múltiples fuentes de energía verde como la generación fotovoltaica y la energía eólica, y con el "enrutador de energía" como núcleo, se ha construido una microrred híbrida AC/DC con múltiples módulos energéticos interconectados y complementarios. El sistema de gestión de energía se utiliza para coordinar y controlar con precisión las condiciones de generación de energía, almacenamiento y consumo de energía, y asignar de manera flexible los métodos de conexión de cada usuario, logrando el control coordinado y la operación económica de los aerogeneradores de 50 kW, paneles fotovoltaicos de 30 kW, motores diésel de 100 kW y almacenamiento de energía de 450 kWh.
● Arquitectura innovadora AC/DC
"Si se compara la corriente alterna (AC) con una autopista y la corriente continua (DC) con un ferrocarril, el uso de la tecnología híbrida AC/DC es como conectar la 'autopista' y el 'ferrocarril' de la red eléctrica para lograr interconexión y un 'transporte combinado carretera-ferrocarril'. El sistema de suministro de energía en toda la isla constituye una red integrada con gestión y despacho unificados, lo que ha aumentado la fiabilidad del suministro eléctrico en un 73%, reduciendo enormemente el costo de electricidad, siendo el costo promedio por kilovatio-hora de aproximadamente 0,07 USD."
Las energías limpias como el viento y la fotovoltaica son intermitentes. ¿Qué sucederá con el suministro eléctrico en la isla cuando no haya viento o sol tras la aplicación de las microrredes?
Se han considerado proyectos de microrred. En primer lugar, siguen existiendo generadores diésel en la isla como respaldo. Lo más importante es que se instalará un sistema avanzado de almacenamiento de energía en la isla. Las baterías del sistema de almacenamiento pueden almacenar 1,000 kilovatios de electricidad, lo que permite almacenar energía durante los picos de generación y proporcionar un suministro estable cuando la energía escasee. En el futuro, todos los vehículos en la isla también formarán parte del sistema de almacenamiento de energía.
Estudio de caso 2: Mega proyecto del Mar Rojo en Arabia Saudita
La Nueva Ciudad del Mar Rojo es el primer proyecto de infraestructura pública comercial a gran escala en el mundo que integra un sistema de energía complementaria múltiple.
El proyecto cuenta con numerosos sitios de construcción y una extensión amplia, siendo el tramo más largo en la costa de 100 kilómetros y el tramo más largo desde el centro de control hasta la isla también de 100 kilómetros. Para satisfacer la demanda eléctrica en diferentes regiones, el proyecto construyó 5 estaciones fotovoltaicas, equipadas con "sistemas de almacenamiento de energía + generación por motor de combustión interna", formando el sistema de energía limpia fuera de la red más grande del mundo, de los cuales 3 son microrredes.
● Coordinación Multi-Energía
De esta manera, la Nueva Ciudad del Mar Rojo se abastece de energía fotovoltaica durante el día, de sistemas de almacenamiento de energía durante la noche, y de energía biomasa cuando la demanda es insuficiente.
● Escala del Sistema
Junto a la matriz fotovoltaica, los armarios de contenedores blancos están dispuestos ordenadamente. Cada armario de contenedor alberga un grupo de enormes baterías de almacenamiento de energía. Según los informes, el proyecto cuenta con un total de 6 estaciones de almacenamiento de energía, compuestas por 607 contenedores de almacenamiento, con una capacidad de almacenamiento total diseñada de 1,3 GW. Este también es el proyecto de almacenamiento de energía fuera de la red más grande del mundo.
Tendencias de desarrollo futuro
En el entorno insular, la integración de la microrred y la tecnología de almacenamiento de energía satisface de manera cercana las necesidades del nuevo sistema energético, superando las limitaciones de mecanización y singularidad de las grandes redes eléctricas, mejorando así la eficiencia de utilización de la energía y la estabilidad del suministro eléctrico.
Esta tecnología innovadora aporta una nueva experiencia de "uso gratuito de electricidad" a las áreas insulares. La solución innovadora de almacenamiento de energía hace un uso completo de sus ventajas geográficas y analiza en profundidad la demanda energética única de la isla, proponiendo de manera innovadora la solución "microrred insular + almacenamiento de energía".
Esta solución no solo soporta la integración de energía fotovoltaica y generadores diésel, sino que también puede construir sistemas de microrred fuera de la red o conectados a la red. Al configurar equipos de almacenamiento de energía desarrollados internamente, como sistemas integrados de almacenamiento fotovoltaico y almacenamiento de energía líquido refrigerado, así como un control preciso de los sistemas de gestión de energía, esta solución puede lograr una optimización coordinada de las condiciones de generación de energía, almacenamiento y consumo, aprovechar al máximo las diferencias de precios entre picos y valles para el arbitraje, obteniendo así mayores beneficios económicos y satisfaciendo las necesidades diversificadas bajo la política de "doble carbono".
¿Riesgos de seguridad en los sistemas de almacenamiento de energía? Estas tres tecnologías pueden reducir los riesgos en un 70 %.
¿Cuánto puede ahorrar un sistema fotovoltaico en su factura de electricidad?
